金屬擴張網(wǎng)幕墻相關規(guī)范：

一、《鋼板網(wǎng)》 GB/T 33275–2016

二、《隔離柵 第 6 部分：鋼板網(wǎng)》GB/ T 26941.6-2011

三、《鋼板網(wǎng)》QB/T 2959- 2008

注：1. 國標中“鋼板網(wǎng)”英文標準名稱為 Expanded Steel      Net，其術語定義為“采用金屬板材或卷材經(jīng)機械切割延伸、擴張而產(chǎn)生的孔狀網(wǎng)”，術語使用的是“金屬”，并非特指“鋼板”，與其英文標準名稱存在沖突。

2. 國家標準僅對鋼板網(wǎng)進行了規(guī)定，對于其他材質(zhì)擴張網(wǎng)如鋁合金等未做說明。

3. 《鋼格柵板及配套件 第 1 部分：鋼格柵板》(YB/T4001.1- 2007）中對鋼格柵板承載能力有明確規(guī)定。

一、金屬擴張網(wǎng)材料介紹

金屬擴張網(wǎng)（又稱鋼板網(wǎng) 、拉伸網(wǎng)、沖剪網(wǎng)）作為建筑材料，具備透光、經(jīng)濟、堅固、易于制造、 美觀的特點，應用領域?qū)挿?，如裝飾性幕墻、鋼構平臺、抹灰層中的掛網(wǎng)、欄板、吊頂、室內(nèi)隔斷、家 具、通風口等。金屬擴張網(wǎng)的安裝使用可參考推薦性國家標準《鋼板網(wǎng)》（GB/T 33275-2016），其 他金屬材質(zhì)擴張網(wǎng)在引用該標準的同時，也應符合其他材料相應的國家標準或行業(yè)標準。 

1、材質(zhì)及表面處理 

擴張網(wǎng)一般由金屬板或金屬卷材加工而成， 板幅尺寸與原材的板幅相關，橫向與原板幅基本相同，長向長于原有板幅。常用材質(zhì)為低碳鋼、不銹 鋼、鋁、耐候鋼，其他如黃銅、鈦及鎳等也偶有使用，但是多數(shù)以鋼和鋁擴張網(wǎng)為主。一般具有一定韌性、可彎曲折疊的金屬或合金板材，理論上都可加工為擴張網(wǎng)。不同材質(zhì)的擴張網(wǎng)在理化、力學性能、安裝方式、整體效果等方面皆有所區(qū)別。例如，鋁擴張網(wǎng)較同規(guī)格尺寸的鋼擴張網(wǎng)整體強度低，但鋁網(wǎng)更輕，防腐性能遠優(yōu)于鋼網(wǎng)，因此需根據(jù)實際工程情況選擇材料。金屬擴張網(wǎng)屬于金屬板的冷加工，由于防腐防銹問題，金屬需要做表面處理，不同的表面處理直接影響表觀質(zhì)感及理化性能，造價也相差較大。常用的處理方式如鍍鋅、氟碳噴涂、粉末噴涂、陽極氧化等，適用于金屬材料表面的處理方式，基本也適用于金屬擴張網(wǎng)。例如，位于法國圣路易斯文化體育社區(qū)中心Le Forum，采用了添加銅粉的清漆涂裝鋁擴張網(wǎng)，表面形成紅銅色同時又保持了鋁的光澤，通過立面的材料回應了該地區(qū)周邊建筑的紅色屋頂所代表的工業(yè)歷史。

2、制造工藝 

擴張網(wǎng)的制造工藝較為成熟，主要采用沖剪工藝 。沖剪機自金屬板邊緣開始向下沖剪，放在平臺上的金屬板在被切割的同時被拉伸，沖剪機向上抬起，加工出一整排的網(wǎng)孔。每沖剪一次，機床按梗絲寬度沿縱向推進金屬板，刀具沿橫向、按長節(jié)距的一半移動，再進行向下沖剪。擴張網(wǎng) 成型后，整體送入校平機的輥筒間進行平整，然后送入裁剪機按需求板幅進行裁剪，最后根據(jù)需求進行表面處理。擴張網(wǎng)在制造過程中屬于冷加工，不僅能減少原板材的浪費、避免制造垃圾的產(chǎn)生，而且只通過物理加工即可形成更大的板幅、更多樣的空間結構。

3、形式尺寸 

擴張網(wǎng)的外觀樣式主要分為縱向擴張網(wǎng)和橫向擴張網(wǎng) ，其中橫向擴張網(wǎng)包括有筋擴張網(wǎng)、無筋擴張網(wǎng)（又稱批蕩網(wǎng)），這兩種主要作為建筑輔材應用于粉刷層，不在本文論述范圍內(nèi)?？v向擴張網(wǎng)的結構尺寸參數(shù)包括：網(wǎng)面尺寸—網(wǎng)面長 度（L）、網(wǎng)面寬度（B），網(wǎng)格尺寸—短節(jié)距 （TL）、長節(jié)距（TB）、絲梗寬度（b），以及金屬板厚度（d）、黏結帶寬（N）。其中， 短節(jié)距和長節(jié)距指投影面上的尺寸。不同尺寸規(guī)格的縱向擴張網(wǎng)，效果迥異。在實 際工程設計中，可參照國標中列出的常見形式尺寸篩選使用，也可根據(jù)實際需要定制。如表1所示， 尺寸參數(shù)并不能直觀反應其實際樣式，因此實際工程中參數(shù)僅用于配合實體樣板對材料進行描述。

△上圖是擴張網(wǎng)的結構尺寸示意圖

△上表是不同尺寸擴張網(wǎng)的尺寸參數(shù)

4、孔型 

擴張網(wǎng)的網(wǎng)孔形式多樣，包括菱形孔、魚鱗孔、 六角形孔、圓形孔、異型孔、組合孔（如龜甲孔） 等。孔型是外觀樣式的描述，是行業(yè)內(nèi)約定俗稱的稱謂，國標中沒有準確定義，甚至不同廠家指向性也并不統(tǒng)一。在設計文件中可對基本形式尺寸做出規(guī)定，并繪制相應大樣圖，直觀地表達實際效果。

5、厚度 

擴張網(wǎng)的形式特點決定了其實際空間厚度大于金屬板本身厚度，可按式一進行粗略計算：

注：H 擴張網(wǎng)的空間厚度，TL短節(jié)距，b絲梗寬度，d金屬板厚度。

由于孔型、金屬材質(zhì)柔韌性的區(qū)別，實際擴張網(wǎng)的空間厚度可能會有所差別，但基本可用此推算。在實際工程中使用擴張網(wǎng)時，時常采用角鋼（角鋁）或槽鋼（槽鋁）收邊，因此需保證擴張網(wǎng)不會超出角鋼尺寸，角鋼的尺寸也會影響幕墻的整體計算。

6、絲梗斜度 

 縱向擴張網(wǎng)中短節(jié)距及絲梗寬度決定了每個截面的斜度，單元網(wǎng)格縱向截面絲梗斜度與板面方向夾角約為arccos（2b/TL）。當設計中需要遮擋某些特定角度的視野或某一時段陽光時，便要確定擴張網(wǎng)單元網(wǎng)格絲梗的角度。

7、擴張率、孔隙率、理論重量

擴張率為本文定義的概念，指擴張網(wǎng)擴張后尺寸相對原板幅的百分比。縱向擴張網(wǎng)只在縱向發(fā)生了擴張，擴張率指縱向方向的變化，其值約為短節(jié)距/兩倍絲梗寬度（TL/2b）。擴張率主要應用在生產(chǎn)備料及成本測算中。擴張網(wǎng)是一種空間材料，其孔隙率指孔在板面的垂直投影的平面孔隙率，或每個孔所處空間面的空間孔隙率。平面孔隙率可按式二進行粗略計算。

△上圖是同一規(guī)格擴張網(wǎng)的平面投影與空間投影

為簡便計算，忽略了板材本身厚度的影響，板材越厚、絲梗斜度越大、公式計算結果數(shù)值越大。但作為裝飾材料使用時，厚度往往不超過4mm，因此結果的偏差基本在可接受的范圍內(nèi)。孔隙率多為遮陽、吸聲隔聲、通風等需求的選材依據(jù)，若在使用過程中需要更精確的孔隙率數(shù)據(jù)，仍需在實際項目中進行更深入的模擬分析?？臻g孔隙率受材料的空間性、單元的彎曲變化等原因的影響，難以通過公式計算，但可通過局部單元三維建模的方式得到結果，而且由于網(wǎng)的空間特點，一般空間孔隙率會遠大于平面孔隙率。 

擴張網(wǎng)屬于冷加工材料，重量基本來自原材料本身，理論重量≈同厚度板材理論重量/擴張率。在實際工程中，擴張網(wǎng)也常通過重量核算造價

二、擴張網(wǎng)的性能及功用

1、力學性能 

相比于其他的半透明金屬材料（如穿孔金屬 板、金屬編織網(wǎng)），擴張網(wǎng)有更好的面外強度，其總厚度大于原材金屬板，具有更好的慣性矩，這使其更適合安裝在承受風荷載的立面上。國內(nèi)關于擴張網(wǎng)力學性能的研究較少，還未能完整建立其力學性能與擴張網(wǎng)厚度、尺寸、板幅、材料等之間的關聯(lián)體系。但顯而易見，其整體厚度、梗絲寬度、 原材板厚對整體強度都有影響。

國內(nèi)有眾多工廠生產(chǎn)用于承重的重型鋼板網(wǎng)， 但國內(nèi)無規(guī)范標準或其他依據(jù)說明其承載力與實際尺寸的關系，因此制約了其在正式工程中作為承重構件的應用。前蘇聯(lián)鋼板網(wǎng)標準中說明了其承載力與擴張尺寸的關系，與常用的金屬承重材料鋼格柵板相比，同材質(zhì)、同重量的情況下，鋼擴張網(wǎng)承載力性能優(yōu)于鋼格柵板。 

目前在國內(nèi)實際工程中難以將擴張網(wǎng)直接用作承重構件，但用作欄板、幕墻飾面材料時，仍會涉及抗側(cè)推力計算、風荷載計算等，擴張材料的非線 性受力情況使得一般機構難以對其進行精確計算， 只能依靠供貨方的工程經(jīng)驗和實際試驗來確定。筆者倡議開啟擴張網(wǎng)結構強度方面的專項研究，并出臺更 多規(guī)范標準，從而推廣擴張網(wǎng)的應用。

2、吸聲性能 

擴張網(wǎng)作為吸聲材料在建筑以外的領域已有所應用。例如，機械設備排風口、音響設備表面的吸聲機制與穿孔金屬板相同，都屬于共振吸聲結構。

國內(nèi)針對擴張網(wǎng)吸聲的研究較少，但關于穿孔板共振吸聲結構的研究非常全面，其結論也適用于擴張網(wǎng)。與其他吸聲材料相比，金屬擴張網(wǎng)具有價格低 廉、抗腐蝕、堅固、防火、防潮、美觀、易清理等優(yōu)點，更適用于工廠、設備機房、公路等噪聲環(huán)境。 

共振吸聲結構需與背后空氣層及基層形成的空腔共同作用，該結構在共振頻率附近有最大的吸聲系數(shù)，偏離共振峰越遠，吸聲系數(shù)越小，其最大吸聲系數(shù)約為0.3～0.6。金屬擴張網(wǎng)的共振頻率主要在中低頻，因此對中低頻的噪聲有較好的吸聲作用。擴張網(wǎng)規(guī)格與吸聲性能相關性的具體變化規(guī)律如下表所示。

隨著空腔深度增大，在50～6 400Hz頻率范圍內(nèi)，穿孔板共振吸聲結構會出現(xiàn)多個共振頻率，空腔深度越大，共振頻率的個數(shù)越多。由于共振吸聲結構在超出共振頻率附近的吸聲系數(shù)急劇降低，若想吸聲頻帶拓寬范圍，可在其背后附加多孔吸聲材料。同時還應注意當穿孔率大于20%時，聲學作用就忽略不計，因此當使用擴張網(wǎng)作為吸聲材料時， 往往擴張網(wǎng)的透光率也會隨之降低。在實際工程中應根據(jù)實際吸聲要求或更準確的聲學分析來選擇適合的擴張網(wǎng)。

3、遮陽、隔熱、通風 

當擴張網(wǎng)作為圍護結構時，形成了建筑物與其周圍環(huán)境之間的第一道防護屏障，提供了遮陽、隔 熱、通風作用，可有效提高建筑在濕熱/炎熱環(huán)境中的節(jié)能水平。擴張網(wǎng)裝飾層作為一種被動式節(jié)能手段，兼顧建筑的整體熱工性能和視覺舒適性。相比復雜的機械化遮陽系統(tǒng)，擴張網(wǎng)的表皮可定義整個建筑物的外觀，并降低建筑能耗。國內(nèi)目前還未有針對擴張網(wǎng)遮陽隔熱的研究，本文引用了部分國 外研究的結論。 

（1）陽光的直接輻射對建筑影響較大，擴張網(wǎng)空間結構中梗絲的特殊角度對特定區(qū)間的直射陽光有明顯的阻隔作用，同時可引入漫射光，確保建筑物內(nèi)部擁有健康的視覺環(huán)境。作為一種金屬產(chǎn) 品，人們較為擔心太陽輻射下擴張網(wǎng)因溫度上升而帶來的輻射效應。一方面，在設計中需考慮顏色、 光澤度對吸收輻射熱的影響，如淺色的光滑材料可更好地隔熱；另一方面，空隙形成的通風效果使得通常情況下擴張網(wǎng)都不會到達很高的溫度。

（2）陽光被擴張網(wǎng)遮擋產(chǎn)生的陰影圖案也是影響因素之一。較大的孔洞會形成斑駁的陰影，產(chǎn)生眩目感，因此并不適合需要精密工作的空間，如實驗室、車間、辦公室，常用于運動、休閑、文化、商業(yè)場所。 

（3）相比于金屬穿孔板、百葉等其他遮陽設施，由于擴張網(wǎng)的空間結構帶來了更好的強度，因此可采用更高的孔隙率，從而獲得更通透的視野及更好的通風效果，也可采用更薄的金屬板材，節(jié)省材料。更細的梗絲雖然可以提供更均勻的光照效果，但不具備隔熱、遮陽作用，在進行工程設計時應綜合考慮。

（4）擴張網(wǎng)本身的規(guī)格參數(shù)、日光的相關參數(shù)（包括入射光方向、太陽方位角和太陽高度）、 擴張網(wǎng)顏色是影響擴張網(wǎng)陽光透射情況的三個主要 因素。由于可變條件較多，特定參數(shù)或參數(shù)組與遮光效果之間難以呈現(xiàn)嚴格的線性關系，因此當項目需要精準的遮陽設計時，有必要進行特定的模擬。擴張網(wǎng)作為外遮陽，在大部分實際工程應用中較為靈活。例如，Sanchez Gil Arquitectos事務所 設計的西班牙薩拉曼卡大學M2技術大樓采用開敞式外通風雙層幕墻，外層為可機械化移動的擴張網(wǎng)， 用于控制射入建筑內(nèi)的日光，內(nèi)層為實際的室內(nèi)外 邊界，根據(jù)建筑的不同朝向，雙層幕墻對應設置了 不同深度的空腔，既遮陽又隔熱、通風；位于阿姆斯特丹的“Woning K-14”項目在窗戶外 側(cè)采用了類似護窗板的形式，關閉時能呈現(xiàn)完整的 立面，將窗戶完全遮擋住，可根據(jù)采光需要手動開閉。

三、擴張網(wǎng)支承體系

擴張網(wǎng)作為外裝飾時仍為一種建筑幕墻，其安裝過程簡便快捷，網(wǎng)在工廠中成型，施工現(xiàn)場基本不需要裁切即可直接固定于支承結構體系上。擴張網(wǎng)的通透特性決定了其背后的支承體系將與擴張網(wǎng)共同呈現(xiàn)。

擴張網(wǎng)幕墻系統(tǒng)屬于構件式開放幕墻，可參考金屬板幕墻的部分規(guī)范要求，但擴張網(wǎng)作為空間材料與常規(guī)金屬板材料有所區(qū)別。筆者認為，在保證安全的前提下，規(guī)范中的部分技術要求可適當放寬，如在抗風性能方面，擴張網(wǎng)具備一定的面外強 度、孔隙率高，雖然強度暫難以量化，但在抗風性能上明顯優(yōu)于同材料、同厚度的金屬板，甚至是同孔隙率的穿孔板。若滿足規(guī)范計算撓度要求，則會導致框料尺寸較大，不僅影響美觀，還會造成一定程度的浪費。當擴張網(wǎng)直接作為外圍護層使用時，其安全性能尤為重要。例如，某些外廊式建筑將其 直接作為外圍護使用，這時需重點關注其耐撞擊性 能、承重力性能并從嚴執(zhí)行，此時擴張網(wǎng)的強度應 作為專項計算，并進行實體試驗。 

鋁由于其顯著的耐腐蝕性能，是最常見的擴張網(wǎng)原材，在構造上與鋁板幕墻類似。常規(guī)較為經(jīng)濟的龍骨體系材料為鍍鋅鋼，由于鋼、鋁之間無法焊接，因而鋁擴張網(wǎng)可固定在鋁框上，鋁框再與主龍骨栓接或鉚接，或通過轉(zhuǎn)接件直接固定在主龍骨上。從直觀上看，常見的擴張網(wǎng)體系可分為帶框體系和不帶框體系兩種。

建筑中的擴張網(wǎng)

延慶冬奧工程中的實踐

（文章引自論文《建筑語境下的金屬擴張網(wǎng)應用研究及冬奧工程實踐》作者系 中國建筑設計研究院有限公司 張司藤 李興鋼 夏露 張哲）

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